（正式版）HGT 3047-2024 橡胶或塑料涂覆织物 透气性的测定

ICS59.080.40CCSG42HG代替HG/T3047-2004Rubber-orplastics-coatedfabrics—Measurementofgaspermeability2024-03-29发布2024-10-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布IHG/T3047—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替HG/T3047-2004《橡胶或塑料涂覆织物透气性的测定》，与HG/T3047-2004相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：——更改了范围（见第1章，2004年版的第1章）；——更改了规范性引用文件见第2章，2004年版的第2章——增加了术语和定义（见第3章——更改了试验原理（见第4章，2004年版的第3章）；——更改了试样尺寸要求见5.1，2004年版的5.2——增加了厚度测量方法（见5.2）；——更改了试样数量要求（见5.3，2004年版的5.1——增加了样品安装时的密封和封边步骤（见5.4）；——更改了调节要求（见5.5,2004年版的第6章——增加了气体透过面积计算方法（见5.7）；——更改了试验方法，由原标准的一种方法更改成压力感应法和气相色谱法两种方法（见第6章和第7章，2004年版的第8章）；——增加了压力感应法的装置、试验气体、步骤、计算和结果表示（见6.1、6.2、6.3、6.4——增加了气相色谱法的装置、试验气体、载气、校准曲线、步骤、计算和结果表示（见7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6）；——删除了仪器、程序和结果表示（见2004年版的第4章、第8章、第9章）。本文件等同采用ISO7229:2022《橡胶或塑料涂覆织物透气性的测定》。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：增加了注，说明使用的真空润滑油对试样性能不产生影响（见6.3.2，7.5.2，A.10.1）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会涂覆制品分技术委员会（SAC/TC35/SC10）归口。本文件起草单位：沈阳橡胶研究设计院有限公司、中纺新材料科技有限公司。本文件主要起草人：戴琳、刘蒙蒙、李鹏、杨沛。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——1985年首次发布为HG/T3047-1985，2004年第一次修订，本次为第二次修订。HG/T3047—2024在产品的材料评价中，测量橡胶或塑料涂覆织物的气体透过性，不仅对密封制品和隔膜材料很重要，对于休闲艇、气球、软管及其它气体容器也很重要。特别是当产品在有压差的工作环境中时，材料的透气性至关重要。为了让使用者对本文件的发展及变化情况有一个全面了解，也给今后文件的修订提供便利，便于检索到相关文件，了解文件的背景信息，现将本文件首次发布之前的版本信息提供如下：——1976年首次制定，编号为HG4-856-1976；——1985年10月26日被国家标准GB5570-1985代替；——1997年调整为化工行业标准，原国家标准GB5570-1985废止并重新编号为HG/T3047-1985。3HG/T3047—2024橡胶或塑料涂覆织物透气性的测定警告：使用本文件的人员宜有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件描述了两种测定橡胶或塑料涂覆织物透气性的方法。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO2231橡胶或塑料涂覆织物调节和试验的标准环境（Rubber-orplastics-coatedfabrics—Standardatmospheresforconditioningandtesting）注：GB/T24133-2009橡胶或塑料涂覆织物调节和试验的标准环境（ISO2231：1989，IDT)ISO2286-3橡胶或塑料涂覆织物整卷特性的测定第3部分：测定厚度的方法（Rubber-orplastics-coatedfabrics—Determinationofrollcharacteristics—Part3:Methodfordeterminationofthickness）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1气体透过率gastransmissionrate在试样两侧有压差时，在单位时间内透过单位面积试样的试验气体体积。3.2气体渗透系数gaspermeabilitycoefficient在试样两侧有压差时，在单位时间内透过单位面积、单位厚度试样的试验气体体积。3.3气体透过曲线gastransmissioncurve在压力感应法中，试验开始后直至气体传输达到稳定状态时绘制出的试验池低压侧压力变化与时间关系的曲线。注：见图3。4原理将试样放置在密封的试验池中，使试验池分割成两个部分，试验池的每个部分都达到真空状态，然后将其中一个部分充满试验气体达到一定的压力值。用压力感应器或气相色谱仪测量气体透过试样至低气压侧的体积。附录A中给出用气相色谱法测试时，被试样隔开的试验池两侧为等压的测量条件下的相关信息。5试样5.1形状和尺寸试样应统一形状，厚度大于0.10mm小于4.00mm。当使用其他厚度试样时，应得到利益相关方的4HG/T3047—2024同意。试样应足够大，能覆盖试验池的隔离部分。5.2厚度测量按照ISO2286-3，在试样上取至少五点或者更多的点测量试样的（包括气体透过区域的中心部分）的厚度，精确至0.01mm，取算术平均值。5.3试样数量应使用3个或者更多个试样。5.4密封和封边基布比涂覆材料更容易透气，即使试样固定在试验池中，本应透过涂覆材料的气体也可能顺着基布从试验池泄漏出来。应使用蜡或固体粘合剂围着试样的切割断面密封或遮盖，在试验过程中，蜡或粘合剂不应产生裂纹或影响试样透气性。当试样为单面涂覆织物时，对于织物底布面，应如图1中的a）和b）所示，沿着透气性测量区域的外缘进行密封及封边。）；图1密封和封边示意图5HG/T3047—20245.5调节试样硫化与开始调节之间最短时间间隔为16h。除非材料规范中有特殊要求，否则在试验之前，应按照ISO2231中规定的“调节方法1”调节材料16h到24h。当所用试样容易受水分影响时，试样应在试验温度下，在装有合适干燥剂（如无水氯化钙）的干燥器中干燥48h以上。5.6试验环境5.6.1按照ISO2231（环境“D”）的规定，实验室条件应为（23±2）℃。5.6.2当在非标准实验室温度下进行试验时，温度应由利益相关方商定。并记录试验温度。5.7气体透过面积气体透过面积A（m2）应依据试验池的内径计算。如果使用密封圈，则用密封圈的内径计算气体透过面积。6压力感应法6.1装置试验装置由试验池、压力感应器、试验气体供应器、真空泵和相关管道和阀门组成。试验装置示意图如图2所示。6.1.1试验池，由低压侧和高压侧组成，当试样安装在试验池里时，气体透过区域是清晰界定的。高压侧有一个进气口供应试验气体，在低压侧连接一个压力感应器用于检测由透过气体引起的压力变化。试验池接触并固定试样的表面应光滑平整，防止气体泄漏。试验池的材料应对试验气体不活跃，且不吸收试验气体。试验池和试样的接触面可用O型密封圈密封，密封圈的气体透过率应显著小于试样的气体透过率，从而不影响透气试验的结果。依据预期的气体透过率范围，透气面的直径应在10mm到150mm范围内。试验池可装配电动或热水加热的套装系统，能够将试验池温度控制在40℃到80℃之间，温度变化范围±2℃。6.1.2试样支撑物，安装在试验池的低压侧，防止压力差造成试样变形。试样支撑物可使用任何不影响透气试验结果的材料，如滤纸或钢丝网。当用滤纸时，建议使用在化学分析中用的纸，依据试验池低压侧的深度，纸的厚度在0.1mm至0.3mm之间。6.1.3压力感应器，a）用于测量试验池低压侧压力的变化，应使用分度值至少5Pa的非水银真空计、电子膜片式感应器或其他适合的感应器；b）用于测量试验气体供应器的压力，分度值至少100Pa。6.1.4试验气体供应器，装有压力控制系统，能够以稳定的压力向试验池高压侧输送试验气体。供应器的容量应足够大，以保证高压侧将试验气体通过试样渗透到低压侧所产生的压降控制在1%或更少。6.1.5真空泵，能够使试验池抽真空至10Pa或更低。6.1.6温度感应器，安装在试验池中，用于测量试验温度，能够至少读取到0.1℃。6HG/T3047—2024图2透气性测量装置示意图（压力感应法）6.2试验气体可用单一气体或混合气体，如空气，氮气、氧气、氢气、液化石油气（以气态的形式）和煤气。单一气体的纯度或混合气体中每种气体的纯度应大于或等于99.5%（体积分数）。当使用的气体低于这个纯度时，应经过利益相关方的商定。试验气体不应含有可能影响测量的杂质。警告:当使用有毒气体或易燃气体时，在使用和回收时应采取必要安全措施。6.3步骤6.3.1在试验池的低压侧安装一个合适的试样支撑物（见图2中10）。6.3.2在试验池与试样接触的表面均匀涂抹真空润滑油，并将试样安装在该表面，使其紧密接触，不应有褶皱、凹陷等现象。6.3.3将一个密封圈（如果需要）放在试样上，然后盖上试验池的上部分。用均匀的压力将试样夹紧，保证密封。6.3.4当在非标准实验室温度下进行测试时，预先将试验池调节到规定试验温度。6.3.5关闭阀门1（见图2中2）和阀门2（见图2中8），开启阀门3（见图2中13）。启动真空泵，然后开启阀门2。将试验池低压侧内的空气排空，然后排空高压侧的空气，使试样紧密的贴合在试样支撑物上。持续抽气至真空，以确保低透过率的试样能够彻底排出所有可能被吸收的气体。根据不同类型和状态的样品，所需的抽真空的时间有所不同。对于气体透过率低的样品，建议抽真空一整夜。依据样品的种类，长时间抽真空可能会吸走样品中的气化成分。6.3.6关闭阀门2（见图2中8）和阀门3（见图2中13保持低压侧、高压侧的压力不大于10Pa。关闭真空泵。7HG/T3047—20246.3.7如果低压侧的压力开始上升，则重复6.3.2至6.3.6的步骤，因为存在气体泄漏或试样吸收气体的可能。6.3.8开启阀门1（见图2中2），将试验气体引入高压侧，当压力达到试验压力（Pu）时关闭气体供应，保持高压侧压力稳定，变化范围不大于1%，由于试验气体的渗透作用，当低压侧压力开始增加时，记录高压侧压力Pu，记录温度T。6.3.9通过记录低压侧压力与时间的对应关系，绘制气体透过曲线，继续试验直至气体透过率曲线图成为一条直线（见图3）。也可使用自动记录仪绘制气体透过曲线。6.3.10确定气体透过曲线上直线部分的斜率（dp/dt,见图3）。也可以由记录仪自动确定斜率。图3气体透过曲线6.4计算和结果表示6.4.1气体透过率气体透过率由公式（1）确定：………………（1）式中：R——气体透过率（GTR单位为立方厘米每平方米每24小时每帕（cm3/m2·24h·PaVC——试验池低压侧的容积，单位为立方厘米（cm3P0——标准大气压力，单位为帕（Pa=101325T——试验温度，单位为开尔文（KT0——标准状态温度，单位为开尔文（K=273.15Pu——试验池高压侧试验气体的压力，单位为帕（PaA——气体透过面积，单位为平方米（m2dp/dt——单位时间试验池低压侧压力变化，以帕每24小时表示（Pa/24h）。气体透过率以全部试样试验结果的算术平均值表示。8HG/T3047—20246.4.2气体渗透系数气体渗透系数由公式（2）确定：Q=R×d………………（2）式中：Q——气体渗透系数，单位为立方厘米米每平方米每24小时每帕（cm3·m/m2·24h·PaR——气体透过率（GTR单位为立方厘米每平方米每24小时每帕（cm3/m2·24h·Pad——试样厚度，单位为米（m）。气体渗透系数以全部试样试验结果的算术平均值表示。7气相色谱法7.1装置试验装置由试验池、气相色谱仪、试验气体控制器、取样环、真空泵及相关的管道和阀门组成。试验装置示意图如图4所示。7.1.1试验池，符合6.1.1的规定。7.1.2试样支撑物，符合6.1.2的规定。7.1.3气相色谱仪，带有热导检测器（TCD）或氢火焰离子检测器（FID）。检测器和色谱柱应适于试验气体并具有所需的灵敏度。气相色谱仪应能够测量渗透的气体量，精密度以气体压力表示，至少为5Pa。7.1.4试验气体控制器，能控制试验气体的流量和压力，并且能使其保持恒定。应使用精度至少为±3%的流量计。7.1.5真空泵，符合6.1.5的规定。7.1.6温度感应器，符合6.1.6的规定。9HG/T3047—2024图4透气性测量装置示意图（气相色谱法）7.2试验气体符合6.2的规定。7.3载气纯度大于99.99%（体积分数）的合适载气。7.4校准曲线用注射器或气体取样器将已知数量的试验气体注入气相色谱仪。在色谱图上确定对应气体的峰面积。至少用三个不同的浓度水平重复上述测量，根据获得的数据绘制校准曲线。对混合试验气体，有必要对混合物每个组分都绘制一个校准曲线。7.5步骤7.5.1在试验池的低压侧安装一个合适的试样支撑物。7.5.2在试验池与试样接触的表面均匀涂抹真空润滑油，并将试样安装在该表面，使其紧密接触，不应有褶皱、凹陷等现象。7.5.3将一个密封圈（如果需要）放在试样上，然后盖上试验池的上部分。用均匀的压力将试样夹紧，保证密封。7.5.4当在非标准实验室温度下进行测试时，预先将试验池调节到规定试验温度。），），和阀门5（图4中15）。启动真空泵。然后开启阀门3（图4中9）。将试验池低压侧内的空气排空，然后排空高压侧的空气，使试样紧密的贴合在试样支撑物上。持续抽气至真空，以确保低透过率的试样能够彻底排出所有可能被吸收的气体。根据不同类型和状态的样品，所需的抽真空的时间有所不同。对于气体透过率低的样品，建议抽真空一整夜。依据样品的种类，长时间抽真空可能会吸走样品中的气化成分。7.5.6当所有空气排空时，关闭阀门3（图4中9），停止抽吸试验池高压侧气体。开启阀门1（图4中3通过试验气体控制器（图4中2将试验气体引入高压侧，并使高压侧保持恒定的压力（Pu）。试验气体开始从高压侧向低压侧渗透，并被真空泵吸走。记录压力Pu和温度T。7.5.7关闭阀门5（图4中15），将渗透的气体收集至取样环（图4中17）中。在预定的时间t之后，关闭阀门4（图4中14），用载气（图4中16）将取样环（图4中17）中的气体带入气相色谱仪（图4中18）。测量色谱图上对应气体的峰面积。根据7.4绘制的校准曲线，确定在时间t内，取样环中收集到的气体体积Dv。7.5.8重复步骤7.5.5到7.5.7，直到状态稳定。在时间t内测量到的透过试样的气体量总体上稳定时，可视为达到稳定状态。也可以用自动记录仪绘制气体透过曲线。7.5.9在试验之前或之后，进行空白试验，以确定空白试验气体透过量Db。做空白试验时要同时关闭阀门1（图4中3）和阀门3（图4中9），从而在稳定状态下使气体进入取样环，随后确定在时间t收集的气体量Db。7.6计算和结果表示HG/T3047—20247.6.1气体透过率气体透过率由公式（3）确定:………………（3）式中：R——气体透过率（GTR单位为立方厘米每平方米每24小时每帕（cm3/m2·24h·PaT——试验温度，单位为开尔文（KT0——标准状态温度，单位为开尔文（K=273.15t——取样环收集试验气体的时间，单位为分（minDb——空白试验气体透过体积,，单位为立方厘米（cm3Dv——测定的试验气体渗透体积，单位为立方厘米（cm3Pu——试验池高压侧试验气体的压力，单位为帕（PaA——气体透过面积，单位为平方米（m2k——由低压侧总容积决定的装置常数。注：k值是低压侧包括管道和取样环的总容积与吸收试验气体的取样环容积的比值。数值取决于装置的特定类型并气体透过率以全部试样试验结果的平均值表示。7.6.2气体渗透系数气体渗透系数由公式（4）确定:Q=R×d…………（4）式中：Q——气体渗透系数，单位为立方厘米米每平方米每24小时每帕（cm3·m/m2·24h·PaR——气体透过率（GTR单位为立方厘米每平方米每24小时每帕（cm3/m2·24h·Pad——试样厚度，单位为米（m）。气体渗透系数以全部试样试验结果的算术平均值表示。8试验报告试验报告应包含以下信息：a)试样信息：1）试样及其来源的完整描述，2）预处理试样的方法（例如，密封、封边，或都用），b）试验方法：1）本文件编号，如：HG/T3047-20XX，2）试验方法（压力感应法或气相色谱法）；c）试验信息：1）实验室温度，2）试验之前试样调节的时间和温度，3）与本文件有差异的步骤的详细介绍；d）试验结果：1）所用试样数量，2）单个试验结果，3）平均试验结果；e）试验气体：1）用于测量透气性的气体，2）如果用混合气体，其成分和含量；f）试验日期。HG/T3047—2024等压条件下的气相色谱法A.1概述在常压状态下，用试样将试验池分隔为供给侧和传递侧（见图A.1）。试验气体从供给侧输入，载气可由传递侧通过。试验池两侧的压力相等并恒定。试验气体通过试样渗透的量由气相色谱仪测量。在这个方法中，可能会使用含有水蒸气的试验气体进行测量和成分分析（如果用混合的试验气体）。A.2装置试验装置与7.1给出的相同。试验装置示例如图A.1所示。图A.1透气性测量装置示意图A.3试验气体符合6.2的规定。A.4载气符合7.3的规定。A.5试样试样的形状、尺寸、数量、密封和封边，符合5.1到5.4的规定。HG/T3047—2024A.6调节符合5.5的规定。A.7试验环境符合5.6的规定。A.8气体透过面积符合5.7的规定。A.9校准曲线用注射器或气体取样器将已知数量的试验气体注入气相色谱仪。在色谱图上确定对应的气体的峰面积。至少用三个不同的浓度水平重复上述测量，根据获得的数据绘制校准曲线。对混合试验气体，有必要对混合物中的每个组分绘制一个校准曲线。A.10步骤A.10.1在试验池与试样接触的表面均匀涂抹真空润滑油，使其紧密接触，不应有褶皱、凹陷等现象。A.10.2将一个密封圈（如果需要）放在试样上，然后盖上试验池的上部分。用均匀的压力将试样夹紧，保证密封性。A.10.3当在非标准实验室温度下进行测试时，预先将试验池调节到规定试验温度。A